DE1598220B2

DE1598220B2 - Automatic pipetting device

Info

Publication number: DE1598220B2
Application number: DE1965C0035878
Authority: DE
Inventors: Olof Gunnar Hugo Dr.raed. Hovas Jungner (Schweden)
Original assignee: Centrala Automationslaboratoriet AB Calab, Stockholm
Priority date: 1964-05-21
Filing date: 1965-05-18
Publication date: 1970-12-10
Also published as: DE1598220A1; FR1436321A; SE320208B; GB1095272A; US3413097A

Description

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Die Erfindung bezieht sich auf eine automatische und am anderen Ende einen Längsschlitz aufweist, Pipettiervorrichtung zum wiederholten Überführen in welchen verschiebbar ein mit mit dem Halter vervon Flüssigkeit in zwei unveränderliche Reagenz- · bundener Zapfen ragt, der in einer Nut in Form glaslagen, welche aus einer an einem vertikal ange- eines auf dem Kopf stehenden U in einer Platte ordneten Halter befestigten Pipette, die an eine 5 geführt ist, die gleichzeitig die drehbare Achse trägt. Saugleitung angeschlossen ist, und aus einem den Vorteilhafterweise ist ein weiterer schwenkbarer Halter bewegenden schwenkbaren Arm, der durch Arm, der an einer weiteren zur Halterebene senkeine Antriebsvorrichtung in Bewegung versetzbar rechten, drehbaren Achse drehfest befestigt ist, vorist, besteht. gesehen, durch dessen Längsschlitz ein zweiter amThe invention relates to an automatic and at the other end has a longitudinal slot, Pipetting device for repeated transfer into which one can be displaced with the holder Liquid protrudes into two unchangeable reagent-bound pegs, which are shaped in a groove layers of glass, which are made up of a U in a plate placed vertically on an upside-down U arranged holder attached pipette, which is guided to a 5, which at the same time carries the rotatable axis. Suction line is connected, and from one of the advantageous is another pivotable Holder-moving pivotable arm, which by arm, which sinks at another to the holder level Drive device can be set in motion right, rotatable axle is fixed in a rotationally fixed manner, consists. seen through its longitudinal slot a second on

Bei einer ganzen Reihe von medizinischen und io Halter angeordneter Zapfen hindurchragt, der inWith a whole series of medical and io holders arranged pin protrudes, which in

industriellen Herstellungs- und Labor-Prozessen muß einer zweiten U-förmigen Nut geführt ist.industrial manufacturing and laboratory processes must be guided by a second U-shaped groove.

man mit einer Pipette Flüssigkeit von einem Rea- Die beiden schwenkbaren Arme sind dann so mit-one with a pipette liquid from a rea- The two swiveling arms are then so with-

genzglas in ein anderes überführen. einander gekuppelt, beispielsweise mittels einestransfer genzglas to another. coupled to one another, for example by means of a

Bei einer vorbekannten Pipettiervorrichtung ver- Zahnradgetriebes, daß sie sich parallel und synchronIn the case of a previously known pipetting device, gear transmission means that they are parallel and synchronous

wendet man dazu ein Rohr in Form eines auf dem 15 bewegen.To do this, use a tube in the form of a move on the 15.

Kopf stehenden U, wobei der eine Schenkel als Bei einer zweckmäßigen Ausführungsform derUpside down U, with one leg as In an expedient embodiment of the

Pipette verwendet wird, während der andere in ein erfindungsgemäß ausgebildeten PipettiervorrichtungPipette is used, while the other in a pipetting device designed according to the invention

Gefäß mit Flüssigkeit eingetaucht ist, die zum An- ist ein umschaltbarer Motor vorgesehen, der einVessel is immersed with liquid, which is provided for a switchable motor, which is a

saugen einer bestimmten Flüssigkeitsmenge durch Zahnrad antreibt, welches seinerseits zwei weiteresucking a certain amount of liquid through gear, which in turn drives two more

die Pipette eine gewisse Strecke nach unten geführt 20 Zahnräder antreibt, mit welchen die drehbaren WeI-the pipette is guided down a certain distance drives 20 gears with which the rotatable

werden kann und dadurch im Rohr einen gewissen len für die beiden schwenkbaren Arme verbundencan be and thereby connected a certain len for the two pivotable arms in the tube

Unterdruck erzeugt. Voraussetzung ist, daß man sind.Negative pressure generated. The prerequisite is that you are.

gleichzeitig ein Gefäß mit der zu pipettierenden Um in einfacher Weise den erwünschten, pendeln-at the same time a vessel with the pipette to be pipetted.

Flüssigkeit nach oben um den als Pipette dienenden den, hin- und hergehenden Antrieb durch den MotorLiquid upwards around the reciprocating drive by the motor, which acts as a pipette

Schenkel führt, so daß dieser in die genannte Flüs- 25 zu erhalten, sind zweckmäßigerweise nockengesteu-Leg leads, so that it can get into said flux, are expediently cam-controlled

sigkeit eintaucht. Danach wird ein Gefäß oder Rea- erte Endlagenschalter vorgesehen, deren Steuernok-immersed in it. Afterwards a vessel or rea- erte limit switch is provided, the control of which

genzglas, in welches die Flüssigkeit gegeben werden ken an einem der Zahnräder befestigt sind,genzglas, in which the liquid is placed ken are attached to one of the gears,

soll, unter den Pipettierschenkel des U-förmigen Durch die Ausgestaltung der U-förmigen Nuten,should, under the pipetting leg of the U-shaped Due to the design of the U-shaped grooves,

Rohres gebracht und ein Dreiwegehahn im Verbin- insbesondere die Wahl eines größeren oder geringe-Brought pipe and a three-way valve in connection - especially the choice of a larger or smaller -

dungsrohr zwischen den beiden Schenkeln geöffnet, 30 ren Abstandes zwischen den beiden vertikalen Schen-connection pipe open between the two legs, 30 ren distance between the two vertical legs

so daß die Pipettierflüssigkeit in das Reagenzglas kein, kann die Zeitdauer für die horizontale Bewe-so that the pipetting liquid does not get into the test tube, the length of time for the horizontal movement

laufen kann. gung der Pipettenhalterung länger oder kürzer ge-can run. the pipette holder is longer or shorter

Dieses Pipettierverfahren ist jedoch ziemlich zeit- staltet werden, so daß genügend Zeit zur VerfügungHowever, this pipetting method is fairly timely, so that sufficient time is available

raubend und setzt voraus, daß die beiden Gefäße, steht, um die Saugleitung der Pipettiervorrichtungconsuming and assumes that the two vessels stand around the suction line of the pipetting device

welche die für die fragliche Reaktion erforderlichen 35 abzuschalten und um eventuell Druckluft einzu-which switch off the 35 required for the reaction in question and possibly switch on compressed air

Flüssigkeiten enthalten, abwechselnd nacheinander schalten, um die Pipettierflüssigkeit in das zweiteContain liquids, alternately switch one after the other to the pipetting liquid in the second

unter die Pipettiervorrichtung geführt werden. Gefäß zu entleeren.be guided under the pipetting device. Empty the vessel.

Es sind auch automatische Pipettiervorrichtungen In den Fig. 1 und 2 der Zeichnung ist die erfin-There are also automatic pipetting devices. In FIGS. 1 and 2 of the drawing, the inven-

bekanntgeworden, mittels deren man mit Hilfe dungsgemäß ausgebildete Pipettiervorrichtung anhas become known, by means of which one uses appropriately designed pipetting device

einer auf einer Wählvorrichtung in vertikaler Lage 40 Hand eines besonders bevorzugten Ausführungsbei-one on a dialing device in a vertical position 40 hand of a particularly preferred embodiment

gehaltenen und mit einer Saugleitung verbundenen spiels dargestellt, welches nachstehend im einzelnenheld and connected to a suction line game shown, which below in detail

Pipette eine gewisse Menge Flüssigkeit aus einem näher beschrieben ist. Es zeigtPipette a certain amount of liquid from a detailed description. It shows

von der Wählvorrichtung gewählten Reagenzglas Fig. 1 die erfindungsgemäße Vorrichtung in peransaugen und in ein anderes von der Wählvorrich- spektivischer Darstellung, wobei die Saugpumpe der tung gleichfalls gewähltes Reagenzglas überführen 45 besseren Übersicht wegen nicht dargestellt ist.
kann. . F i g. 2 die im Inneren des Gehäuses der Vorrich-1 the device according to the invention in suction and in another perspective view from the selection device, the suction pump of the device also transferring the test tube selected 45 is not shown for a better overview.
can. . F i g. 2 the inside of the housing of the device

Diese Pipettiervorrichtung ist jedoch sehr kompli- tung angeordneten Teile des AntriebsmechanismusHowever, this pipetting device is a very complicated part of the drive mechanism

ziert und kostspielig sowie auch im Betrieb störan- zum Bewegen des Pipettierrohres.adorned and costly as well as disruptive to moving the pipetting tube during operation.

fällig und damit für eine einfache und wiederholte Auf der Vorderseite der automatischen Pipettier-due and thus for a simple and repeated On the front of the automatic pipetting

Bewegung der Pipette zwischen zwei unveränder- 50 vorrichtung gemäß der Erfindung befinden sich inMovement of the pipette between two immutable devices according to the invention are in FIG

liehen Reagenzglaslagen nicht zweckmäßig und auch deren oberen und unteren Teil zwei gleiche U-för-borrowed test tube layers are not appropriate and their upper and lower parts have two identical U-shaped

viel zu aufwendig. mige Nuten 1 und 2, in welchen Führungszapfenmuch too expensive. mige grooves 1 and 2, in which guide pins

Eine solche Funktion ist jedoch unumgänglich, eines Pipettenhalters 3 geführt sind. Diese Führungswenn man bei automatischen Laborproben ein stan- zapfen greifen außerdem durch Schlitze 4 und 5 in dig in gleicher Weise eingehaltenes Bewegungs- 55 schwenkbare Arme 6 und 7 hindurch, welche mit schema wiederholen will. einem Ende an drehbaren Wellen8 bzw. 9 (Fig. 2)However, such a function is unavoidable when a pipette holder 3 is guided. These guides, if one is to use a punch pin in the case of automatic laboratory samples, also engage through slots 4 and 5 dig in the same way observed movement 55 pivotable arms 6 and 7, which with want to repeat the scheme. one end on rotatable shafts 8 or 9 (Fig. 2)

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine befestigt sind. Diese Wellen 8 und 9 sind mit Zahnin ihrer Konstruktion einfache, automatische Pipet- rädern 10 bzw. 11 verbunden, die bezüglich Zähnetiervorrichtung zu schaffen, die insbesondere hin- zahl und Durchmesser identisch sind. Eines der sichtlich ihres Führungsmechanismus gegenüber den 60 Zahnräder 10 ist mit einem Nocken versehen, der bekannten verbessert ist und einen einwandfreien Endlagenschalter 12 bzw. 13 im Stromkreis eines und störungsfreien Betrieb gewährleistet. Antriebsmotors 14 steuert. Die Schalter 12,13 wer-The invention has for its object to be attached. These shafts 8 and 9 are toothed Their construction is connected to simple, automatic pipet wheels 10 and 11, respectively, which are related to the dental device to create which, in particular, are identical in number and diameter. One of the visibly their guide mechanism opposite the 60 gears 10 is provided with a cam that known is improved and a proper limit switch 12 or 13 in the circuit of a and trouble-free operation guaranteed. Drive motor 14 controls. The switches 12, 13 are

Zur Lösung dieser Aufgabe wird gemäß der Erfin- den jeweils dann betätigt, wenn sich der Pipettendung vorgeschlagen, eine automatisch arbeitende halter 3 in seiner untersten rechten bzw. untersten Pipettiervorrichtung der in Betracht kommenden 65 linken Lage befindet. Die Schalter 12 und 13 sowie Art in der Weise auszubilden, daß der schwenkbare eventuell ein Zeitschaltwerk steuern den Motor-Arm an seinem einen Ende an einer zur Halterebene strom auf bekannte Art und Weise. Der Motor 14 ist in welchen verschiebbar ein mit dem Halter ver- auf Rechts- oder Linkslauf umschaltbar und treibtTo solve this problem, according to the invention, each time the pipette end suggested an automatically working holder 3 in its lowest right or lowest Pipetting device of the relevant 65 left position is located. The switches 12 and 13 as well Kind in such a way that the pivotable possibly a timer control the motor arm at one end at a current to the holder level in a known manner. The engine 14 is in which one with the holder can be switched to clockwise or counterclockwise rotation and drives

über ein Übersetzungsgetriebe ein zwischen den Zahnrädern 10 und 11 liegendes Zahnrad 15 an.A gear 15 located between the gears 10 and 11 is connected via a transmission gear.

Die Arbeitsweise der Vorrichtung ist folgende: Die in F i g. 1 strichpunktiert angedeutete und über eine Saugleitung mit einer Saugvorrichtung verbundene Pipette ist an dem Pipettenhalter 3 befestigt. Unter dem linken Schenkel der' Nuten 1 und 2 in der Frontplatte der Vorrichtung wird in passender Höhe ein Gefäß mit Probeflüssigkeit aufgestellt, die beispielsweise in ein unter dem rechten Schenkel der Nuten 1 und 2 angeordnetes, mit strichpunktierten Linien angedeutetes Reagenzglas pipettiert werden soll. Beim Schwenken der durch den Motor 14 und die Zahnräder 9,10,15 angetriebenen Arme 6 und 7 entgegen dem Uhrzeigersinn wird die Pipette mit der Spitze in das Gefäß mit der Probeflüssigkeit abgesenkt. Der Motor 14 bleibt eine gewisse, eventuell voreinstellbare Zeit, die für das angesaugte Flüssigkeitsvolumen ausschlaggebend ist, stehen, wonach der Motor 14 wieder mit umgekehrter Drehrichtung in Gang gesetzt wird; dabei wird die Pipette angehoben, nach rechts geführt und oberhalb des Reagenzglases abgesenkt, wo sie eventuell eine gewisse kurze Zeit stehenbleibt, um die Probeflüssigkeit in das Reagenzglas abzugeben. Danach läuft der Motor 14 mit umgekehrter Drehrichtung wieder an, um ein neues Arbeitsspiel zu beginnen. In der Zwischenzeit kann gegebenenfalls automatisch das gefüllte Reagenzglas gegen ein neues ausgetauscht werden und der ganze Vorgang wiederholt sich, wie zuvor beschrieben. The operation of the device is as follows: The in F i g. 1 indicated by dash-dotted lines and over a The pipette connected to a suction line with a suction device is attached to the pipette holder 3. Under the left leg of the 'grooves 1 and 2 in the front panel of the device is at the appropriate height a vessel with sample liquid set up, for example in a under the right leg of the Grooves 1 and 2 arranged, with dash-dotted lines indicated test tube are pipetted target. When pivoting the arms 6 and 7 driven by the motor 14 and the gears 9, 10, 15 counterclockwise the pipette with the tip is lowered into the vessel with the sample liquid. The motor 14 remains for a certain, possibly presettable time for the volume of liquid that is sucked in is crucial, stand, after which the motor 14 again with the opposite direction of rotation is set in motion; the pipette is lifted, moved to the right and above the test tube lowered, where it may stand for a certain short time to allow the sample liquid in to hand over the test tube. Then the motor 14 starts up again in the opposite direction of rotation to a to start a new work cycle. In the meantime, if necessary, the filled test tube can automatically can be exchanged for a new one and the whole process is repeated as described above.

Claims

Patent claims:

1. Automatic pipetting device for repetitive use Transfer of liquid into two unchangeable test tube layers, consisting of one on a vertically arranged holder attached pipette, which is connected to a suction line, and from a moving the holder pivotable arm which can be set in motion by a drive device, thereby characterized in that the pivotable arm (6) at its one end on a rotatable axis (8) perpendicular to the holder plane is rotatably mounted and at the other end has a longitudinal slot (4) in which it can be displaced a with the holder (3) connected pin protrudes in a groove (1) in the form of a on the Upside down U is guided in a plate, which at the same time carries the rotatable axis (8).

2. Pipetting device according to claim 1, characterized in that a further pivotable Arm (7) fixed against rotation on a further rotatable axis (9) perpendicular to the holding plane is attached, is provided, and through its longitudinal slot (5) a second is arranged on the holder (3) Pin protrudes, which is guided in a second U-shaped groove (2).

3. Pipetting device according to claim 2, characterized in that the two pivotable Arms (6,7) are coupled so that they move parallel and synchronously.

4. Pipetting device according to claim 3, characterized in that the drive device of the two axes (8, 9) from one on the back of the plate or on one arranged on it Sheet metal mounted motor (14) and a gear (15) driven by this, each with a further on the gear (10, 11) located on both axes (8, 9) is in engagement.

5. Pipetting device according to claim 4, characterized in that the cam by the Gear wheels (10,11,15) actuatable limit switches (12,13) are provided for the oscillating operation are.

1 sheet of drawings